Regeneracija kostiju sa matičnim ćelijama jelenjeg rogova

Regeneracija kostiju sa matičnim ćelijama jelenjeg rogova

Naučnici iz kolekcije kineskih istraživačkih institucija sarađivali su na proučavanju regeneracije organa kod sisara, otkrivši da su progenitorne ćelije blastema rogova jelena mogući izvor očuvanih ćelija za regeneraciju kod viših kičmenjaka. Objavljeni u časopisu Science, istraživači sugerišu da nalazi imaju primenu u kliničkoj popravci kostiju. Uz aktivaciju ključnih karakterističnih gena, potencijalno bi se mogao koristiti u regenerativnoj medicini za regeneraciju skeleta, dugih kostiju ili udova.

Regeneracija udova i organa je dugo željena tehnologija u medicinskoj nauci. Ljudi imaju neke ograničene regenerativne sposobnosti, uglavnom u našoj jetri. Ako se deo jetre ukloni, preostala jetra će početi da raste dok ne dostigne svoju prvobitnu funkcionalnu veličinu. Pluća, bubrezi i pankreas takođe mogu to da urade, iako ne tako temeljno ili efikasno.

Uporedite ovo sa gušterom koji regeneriše rep, zebricom koja zamenjuje peraje, jastogom koji ponovo raste kandžu ili aksolotl daždevnjakom koji može da obnovi organe, udove, kičmenu moždinu, pa čak i moždano tkivo koje nedostaje.

Nećemo ovde spominjati hidru samo zato što mogućnost da sama regeneriše celu glavu nakon što je prepolovljena (dok druga polovina generiše novo telo koje pravi dve hidre) postavlja previše filozofskih pitanja o značenju „ja“ da bi se rešilo ovde. Barem je to izvan ambicija trenutnih medicinskih istraživača s obzirom na skromnije pokušaje regeneracije ljudskog tkiva.

Postoji jedna vrsta sisara koji se bavi regenerativnim ponašanjem na veoma rutinski i pouzdan način, jelen. Rogovi mužjaka jelena izrastaju svake godine kao živo tkivo, sa krvnim sudovima i nervima omotanim oko brzo rastuće koštane strukture. Istraživači dokumentuju strukturu sličnu blastemu prisutnu tokom regeneracije rogova, sličnu strukturi uključenoj u regeneraciju udova vodozemaca, što sugeriše očuvanu biološku osobinu koja je dostupna za regeneraciju tkiva kičmenjaka. Uzgoj rogova crvenog jelena 5-6 nedelja nakon livenja. Zasluge: Video snimio prof. T. Landete-Castillejos na eksperimentalnoj farmi jelena UCLM

Postoji još jedan sisar sa ograničenom sposobnošću da ponovo izraste delovi udova — miševi. Miševi mogu da regenerišu vrhove svojih prednjih nogu. Poređenje među vrstama otkrilo je da su regenerativne progenitorske ćelije slične onima koje se nalaze u strukturi nalik blastemi jelenjeg rogova takođe prisutne u regenerativnom vrhu prednje noge miša, ali ne i u neregenerativnim mišjim prstima. Ovi geni su se takođe razlikovali od onih pronađenih u udovima aksolotla ili perajima zebrice.

Prema studiji, „ovo sugeriše postojanje relativno očuvanih ćelijskih i molekularnih mehanizama za jedina dva poznata slučaja regenerativnog kapaciteta u organima dodatka sisara.“

Da bi u potpunosti dokumentovao dinamiku transkripcije gena i procenio promene tipa ćelija tokom regeneracije rogova, istraživački tim je nastavio sa sekvenciranjem jednoćelijske RNK rogova u različitim fazama regeneracije i sklopom genoma na nivou hromozoma mužjaka sika jelena. Analizirano je 74.730 ćelija koje pokrivaju kritične faze regeneracije rogova, sa nekim izuzetnim vezama pronađenim između tipova ćelija koje su navodno bile ključne tokom regeneracije udova kod žaba i aksolotla, kao i regeneracije vrhova prstiju kod miševa.

Eksperiment je izveden na miševima da bi se testirala uloga ovih progenitorskih ćelija. U eksperimentu, ćelije progenitor rogova su uvedene u glave laboratorijskih miševa. Formacije koštane hrskavice slične rogovima pojavile su se na lobanji miševa koji nisu regrutovani iz lokalnih tkiva već u potpunosti iz rasta transplantiranih matičnih ćelija, pokazujući da su naučnici uspešno izolovali bitne tipove ćelija za regeneraciju.